工程图像的矢量化技术

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1、第!"卷第#期光学精密工程8

2、词：工程图样；矢量化；二值化中图分类号：12(%!3#!文献标识码：,图纸中各类要素的自动提取、识别与综合，并转换成!引言+,-系统所兼容的数据格式。它对提高+,-系统整体的自动化和智能化水平，加快设计进程，以及实如何将大量、丰富的存档产品图纸或工程样图现工程图纸的计算机文档管理等均具有十分重要的方便、迅速地输入到+,-系统，是+,-技术普及和意义［!，(］。点阵图像和矢量图形都可用来描述一幅应用待解决的难题之一。这牵涉到把所设计的花纹图形，但后者具有更高的描述层次。矢量图形也比样图，迅速方便的转变为矢量图，以便自动生成4代点阵图像占有少得多的数

3、据存储量，特别是可以方码。由于人机交互方式输人工程图纸存在着繁琐、便地实现对图形的编辑、修改与生成数控加工指令，低效等弊端，工程图的自动矢量化，就成为解决这一因此+,-系统通常采用矢量图形来描述一幅图形，问题的重要途径。这一技术通过图像.数字转换装其矢量化流程如图!所示。置，将工程图样输入到计算机，运用图像处理，进行图!矢量化流程图5673!89:;<=6>?;6<@AB

4、图，选取两峰之间的谷底所对应的灰度值就自然可将本背景和!!"图像的预处理目标分开。其最小值的点应满足："）图像的二值化#+（,）#+（,）#’)和#-)图形处理时，先灰度化再二值化。二值化最关#,#,键是阈值的选取。在大批量流水线或自动安装的生但是求导的运算量很大，这里提供一个经验产线中，使用固定的阈值显然是不合适的。一般工公式：求.’,（（./)#(./)"(./(./("(程图像比较简单，采用全局阈值。二值化阈值通常./(#）0%）/’"))*#))"#$附近（#%%灰度级的一半）。最常用的阈值选取这个/就是最佳阈值。方法就是根据原图的直方图

5、的灰度分布来进行［#］#）修饰处理所谓直方图，即对于给定的图像（!"，#），设工程图扫描图像预处理由于工程图纸本身的图像的面积为$，$（%）为灰度级小于%部分的面绘制质量，光电扫描时的光照度不匀，以及扫描系积之和，则概率密度&（%）为：统的带宽限制等因素影响，其图像往往夹杂着“噪$（%(!%）)$（%）声”和缺陷。经扫描输入和二值化所得到的数字&（%）’&’(!%!)!%·$图像，往往不可避免地产生如毛刺、斑点、孤点以%且有(*+及小的空孔与裂缝等局部“噪声”和缺陷，需要通"&（%）-%’"%(’,过图像用/0/模板（!"，#）卷积的方法，修饰处

6、做%*&（%）的曲线，即得（!"，#）的直方理局部噪声和缺陷，以使它们减轻或消除。!!!边缘检测在计算机图形学中，边界定义为不同灰度值的相邻区域，是灰度值不连续的结果。这种不连续的结果能用一阶或二阶求导所得。本文使用不计方向性的1*2&*34算法。它是一种二阶导数算子，对于连续函数（!"，#），它在（"，#）位置的拉##!##!!!#骨架化普拉斯值为：$#。在离散情况下，!’#(##"##"）判定图像点是内部点（5）或是边缘点（6），##为$#（!"，#）’3（"，#）（!")1，#)2）设像素")有四个处于垂直和水平方向的邻居%%1’)2’)"

7、"，"#，"/和"7，其判定的算法为：可以看出这也是一个/0/模板的模板卷积’8""&"#&"/&"7’"9:4,")’“4”万方数据4&;4")’“5”+;:光学精密工程第*-卷上式中，!为逻辑“和”符号，其结果如图!所-，$,%-］"［$*%-，$+%-］｝!（$-%*）示。,）反复重复（*）7（+）直至所有的点都标记为8。!%"矢量化*）图形的辨析对于一个细化点集｛!"｝，"%-，*，!⋯⋯，)**，每个点必然存在两点!"+,、!"-（,,#"#)+,+*、,为预设常数），.为!"到!"+,!"-,的距离，把.的变化与预先设定的阈值/作比较

8、，可判定点的类型：图!原图·若.0/，则!"属于直线"#$%!&’($)%·若.$/，则!"转折点，若.在模一连续区域中近似为常数，则将